高原湖泊生态系统良性发展初探

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1高原湖泊流域生态系统的特性

云南高原湖泊属淡水湖，处于低纬度、高海拔亚热带地区，云南九大高原湖泊基本特征见表1。随着经济社会的快速增长，高原湖区所承受的因经济规模和土地利用扩张造成的生态压力巨大，不断出现水质恶化现象。九湖综合治理从未间断过，但效果堪忧，滇池前后治污20年，污染源仍未完全控制；异龙湖已逐渐干涸见底，杞麓湖、星云湖变为劣Ⅴ类水质。究其原因，除综合管理问题外，与高原湖泊生态系统的特点也不无关系。

1.1高原湖泊生态系统自身的脆弱性

云南高原湖泊以构造断陷湖为主，湖体狭长，南北向伸展。湖泊多处于水系分水岭，流域面积小，具有封闭与半封闭的特点，加之受降雨季节性及人类活动双重影响，生态系统表现出很强的脆弱性。以抚仙湖为例，湖体南北狭长，污染物多从南北端注入湖内，出水河流海口又位于东岸中部，该结构决定了抚仙湖具有特别高的污染物滞留率，易发生营养盐累积而导致富营养化。抚仙湖流域面积（463km2）小，仅为湖泊面积的2倍，同时地处干旱缺水区，来水量少，作为典型的高原深水湖泊，水生植物分布面积不足湖面面积的0.1%，整个流域森林覆盖率仅为27.2%。目前湖区水土流失较严重，水生态系统已逐渐衰退，一旦发生全湖污染事件，极难恢复。

1.2高原湖泊生态系统的易受胁迫性

高原湖泊生态系统是多级生态系统综合体，具有高度的复杂性，若某个子系统遭受外力扰动破坏，会影响整个生态系统链的功能，甚至引起生态系统的失衡。湖区内的人类活动对湖泊造成直接影响，如沿湖周边的采矿、旅游等开发很大程度上打破了湖泊生态系统空间格局的完整性。较之湖滨区开发，湖泊流域生态系统中的社会发展模式、产业结构及基础建设对湖泊保护与发展的约束更为重要，也间接反映了湖泊生态系统的易受外力胁迫的特性。九湖流域人口最为密集，是云南粮食的主产区，汇集云南70%以上的大中型企业，经济增长方式、产业结构的不甚合理及管理不善，给湖泊流域带来的污染风险会更大、影响更为深远。

2高原湖泊流域总体发展形势

2.1高原湖泊保护与开发面临的主要问题

自20世纪90年代以来，云南省开始重视高原湖泊保护与治理，但治理不及污染速度，导致新问题不断出现，流域人口较多、开发较大的湖泊更为严重，主要表现在以下几个方面：a）湖体萎缩加快，水位下降。气候影响及因湖区开发挤占湖泊的生存与发展空间是湖泊水体空间不断萎缩的主要原因。以抚仙湖流域为例，2011年末，流域内澄江、江川、华宁3个县总人口39.5万人，95.5%的人口居住在湖盆区，人口密度高达238人/km2；三产中农业仍占有较大比重。根据抚仙湖2001—2013年的平均水位统计，水位总体上呈现出下降趋势，自2009年云南连续干旱以来下降趋势尤为明显，2012年甚至低于法定最低运行水位，说明抚仙湖已经处于亏水状态运行。b）水质污染严重，水生态系统退化。随着流域人口逐年增加，经济作物面积不断扩大，导致农田施肥强度增加并形成面源污染。此外，湖区生活污水直排加剧了湖泊水质恶化，尤其是近岸水体污染更为严重，造成目前滇池、星云湖、杞麓湖、异龙湖都是劣Ⅴ类水质。水质的污染也导致了生物种类的减少，部分底栖动物随着环境的变化已趋于衰落，反而出现了典型富营养型的蚊害；鱼类种类也日趋减少，甚至濒临灭绝；浮游植物中，喜营养种类渐渐增多，清水性种类渐渐减少；耐污水生植物分布面积、频度和优势度在不断增加，湖泊整体的水生态系统正处于衰退过程中。c）湖泊承载力已不能支撑经济社会快速发展需求。湖泊的水质下降，出现富营养化，其根本原因是流域产业结构及发展模式与水环境承载力之间存在矛盾，发展模式粗放带来结构型污染，人口密度超过承载力限制；城市化高速发展，总体规划不甚合理，土地过度开发利用，水土流失严重，都导致了湖泊的污染压力剧增，直至超出其承载力。如抚仙湖，按水资源的承载对象，从水量、人口、经济社会、生态环境等几方面，得出流域的综合水资源承载指数已呈现逐年下降趋势，尽管目前水量能够保证区域未来的发展需求，但水质存在下降趋势警示，若不及时采取保护措施，水质将难以满足未来需求。d）综合管理不到位，各方保障措施不力。当前，湖泊综合管理方面存在的不足主要表现在多个环节：一是对湖泊的基本机理及监测预警、分类评估等支撑技术研究还不够深入；二是管理机构与行政区域存在交叉，体制机制需要有针对性创新；三是在管理手段上尚欠缺具有针对性的标准体系、管理目标及分类指导策略，即还未形成湖泊与治理的模式；四是流域环境监管、执法能力还有待进一步加强。

2.2水生态文明背景下的形势分析

自党的十八大报告全面提升生态文明建设的战略地位以来，生态文明理念在全社会得以牢固树立，为保护生态环境、实现可持续发展指明了方向。提出的“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的十六字方针，高度概括了最新的治水理念。与此同时，水利部开展并进一步推进水生态文明建设，要求地方积极践行治水的新内涵和任务。水生态文明要求将生态文明理念融入到水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护的各方面，以及水利规划、建设、管理的各环节之中，坚持“节约优先、保护优先和自然恢复为主”的总体方针。湖泊生态系统作为“山水林田湖生命共同体”中的重要环节，其综合管理既是云南水生态文明建设的重要内容，更是关乎区域生态平衡及可持续发展的重要举措。在当前形势下，云南高原湖泊综合管理应牢固抓住生态与经济社会发展之间的主要矛盾，针对保护、治理等工作中还存在的一些突出问题，明确各高原湖泊流域的特点及任务重点，总结并建立流域经济社会发展与环境保护的适宜模式，促进经济社会协调发展和社会和谐稳定。

3构建云南高原湖泊流域生态系统综合管理模式

云南高原湖泊环境问题多具有“问题在水体，根源在流域”的特征，流域内自然生态和经济社会系统的复杂性客观上要求综合多学科、多系统、多部门、多目标、多手段进行分析评估，以形成管理策略。为此，现运用综合生态系统管理理论，建立具有自适应调节性能的云南高原湖泊流域的综合管理架构，探索高原湖泊保护与治理的模式。综合生态系统管理是一门新兴的交叉边缘学科和方法，在生态系统管理理论的基础上发展而来，主要运用系统工程手段和生态学原理来研究综合生态系统的动力学机制和控制论方法，协调经济—社会—生态系统之间的耦合关系，来解决资源利用、生态保护和生态系统退化等问题，以达到多元惠益的目的，其讲求系统性、整合性、进化性、平衡性及组织性。该方法目前在人文和自然资源管理、生态系统管理、生态安全管理等领域应用较为广泛。

3.1总体框架

按照综合生态系统管理理论，结合云南省高原湖泊的特性，提出高原湖泊流域系统发展的总体框架。a）现状认知。重点界定研究范围，并完成现状评估。首先，从高原湖泊复合生态系统的组成出发，综合理解湖泊流域生态系统、经济系统、社会系统等三大子系统之间的联系，并按研究尺度初步界定三方系统边界，包括自然条件、经济条件、管理条件、认知条件等；同时划定各子系统的研究对象，明确不同层次的利益主体。其次，收集子系统基础资料，以水资源和湖泊生态系统为重点，对流域各子系统进行现状及价值评估，同时针对子系统之间互相响应结果，梳理出矛盾关系。其中，子系统内部及不同子系统之间的关系可从以下几方面考虑：①湖泊生态子系统中水体—土壤—生物—气候之间的关系、资源保护与利用之间的关系；②流域经济社会子系统中的资源利用—经济发展之间的关系、各产业之间的结构关系、生产—消费—循环利用之间的关系等；③子系统之间关系，包括经济发展与环境约束的关系、政府监管与市场机制之间的关系等。b）目标设定。根据现状及价值评估结果，按水生态文明视角下的云南高原湖泊生态系统良性发展思路初探定性与定量结合的方式，分别设定三大子系统的管理目标，总体上确保生态与经济的双位发展，即生态系统维持稳定性、健康性及完整性，并具备一定的自适应能力，能满足人类发展需求并保障经济社会的可持续发展。c）系统构建。按子系统范畴，结合现状及管理目标，分别构建生态系统模型和流域生态经济模型，并对子系统模型进行耦合。其中，生态系统模型可包含生态系统健康评价模型（如PSR、SVM等）、湖泊生态系统动力学模型等。d）自适应管理。在自适应控制思想的基础上，以流域复合系统为对象，划定资源、生态环境承载阈值范围，形成以“辨识—决策—调节”为主要内容的流域生态系统管理机制，确保流域内污染物排放量不超过高原湖泊自净能力，并引入风险识别技术，在区域生态经济系统因人类活动影响导致不相协调之时，能采取相应措施使之恢复稳定、持续发展的状态，完成整个管理模式的自适应调控。

3.2高原湖泊生态系统良性发展思路

考虑到云南高原湖泊现状问题，要使其生态系统步入良性发展轨道，问题着眼点不能仅局限于高原湖泊的单一保护与治理，而应跳出湖泊治理的惯有思维，从全流域角度统筹考虑山、水、林、田等与湖泊生态系统相关的生态要素，秉持复合系统观，寻求高原湖泊良性发展之对策。现从水生态文明视角，针对综合生态系统管理总体框架的关键环节提出相应对策。a）调整经济发展方式，实施统一行政管理。优化流域的生态经济结构和产业时空布局对流域生态系统恢复、使湖泊得以休养生息至为关键，也是水生态文明建设的基本要求之一。适时进行产业转换，避免出现污染风险产业，同时积极开发绿色农业、工业、旅游业、文化产业等生态工程。充分考虑流域统一性和连续性，积极推动行政区划管理，使高原湖泊流域划定在同一行政区内，利于强化城市及重点区域的规划与管理，也可促进资源管理一体化，更有利于促进高原湖泊流域保护与发展。b）深入基础技术研究，探索湖泊保护模式。鉴于目前高原湖泊基础理论研究薄弱，需深入开展高原湖泊生态系统影响机理、污染演变驱动机制、富营养化治理、动态监测预警等基础性研究，并侧重于揭示湖泊—流域系统调控机理等方面的普遍规律，探索研发高原湖泊生态发展的关键技术。从社会—经济—生态复合系统出发，综合山、水、林、田等生态要素，在系统控源、生态修复、产业结构调整、水体保育、机制创新等关键环节，深入研究并开创高原湖泊保护与治理的新模式。同时，有针对性地制定相关规划，按规划研究、论证和储备一批重大项目，进一步明确发展方向及措施。c）强化体制机制改革，建立共建共管机制。完善法律法规建设，为湖泊立法，针对抚仙湖此一类的战略水体，从国家到地方都应制定相应保护法律，并制定完善循环经济发展的法规文件。建立高原湖泊流域生态补偿机制、水权转让机制、保护与开发互动机制、社会参与共建共管机制、资金投入机制、系统自适应调节等管理机制，以保障管理体系能进一步完善。d）宣传生态文明理念，形成共建共管合力。利用水生态文明建设的契机，持续开展环境保护意识教育，加大宣传力度，并积极倡导健康环保的生产、生活习惯，对民众的行为进行规范引导，增强公众参与的主动性和自觉性，提高全社会对于水资源保护的意识，以形成共生存、共促进、共建管、共治理的合力。

4结语与展望

高原湖泊是云南生命系统的重要支撑，其保护与治理工作已历经二十余年，保护与开发之间的博弈如何平衡，一直是关键点及难点所在。因高原湖泊流域综合管理是一项复杂系统过程，比一般水体治理更具不确定因素和多目标特性。运用综合生态系统管理理论，从水生态文明视角下的社会—经济—生态复合系统出发，搭建云南高原湖泊流域的综合管理架构，虽进行了一些开拓性研究和探索，但仍存在大量的规划管理及技术问题，有待今后进一步研究。

作者:施晔 单位:中水珠江规划勘测设计有限公司